Устройство для экструзии полимеров Советский патент 1993 года по МПК B29C47/02 H01B13/14 

Изобретение относится к области переработки полимерных материалов в длинномерные изделия и может найти применение для изготовления многослойных изоляционных, защитных, барьерных, декоративных оболочек кабелей и проводов.

Изобретение решает задачу наложения экструзионным способом одновременно двух и более полимерных оболочек и полосовых покрытий на кабели и провода различных диаметров и размеров1 когда ширина изделия в поперечном сечении больше высоты.

Целью изобретения является повышение качества и упрощение обслуживания при уменьшении габаритов устройства.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства (режим двухслойного изолирования); на фиг. 2 - оптимальный вариант для блока (половина вертикального разреза) (режим трехслойной экструзии в последовательности 1-2-3); на фиг. 3 и 4 - модули блока (призматические), плоскость сечения перпендикулярна линии стыка смежных граней всех треугольных призм; на фиг. 5 - вариант сборки блока для режима трехслойной экструзии в последовательности 1-3-2; на фиг. 6 - вариант сборки блока для режима четырехсложной экструзии от трех питателей в последовательности 1-2-1-3; на фиг. 7 - вариант сборки блока для режима однослойной экструзии от одного питателя.

Устройство состоит из корпуса 1 с входными отверстиями для подачи расплава полимера Oi, 02, Оз...О от питателей, распределителя потоков 2 с кольцевыми или полукольцевыми нагнетательными камерами 3, 4 количеством, равным числу потоков и радиальными каналами 5, 6, 7. 8 подачи расплава к камере 9 с блоком формующего инструмента, собранного из треугольных 10,11,12, 13,14,15,16,17 и прямоугольных 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 призм-модулей, в гранях и ребрах которых выполнены распределительные 26, 27, 28, 29, нагнетательные 30, 31, 32, 33 и формующие 34, 35 каналы, фиксируемые в камере 9 распределителя 2 с помощью систем крепления 36, 37.

Формующий инструмент, собираемый из прямоугольных 18-25 и треугольных 10- 17 призм-модулей (фиг. 3 и 4) может в зависимости от назначения, например, при трех литателях: для трехслойного последовательно чередующегося покрытия по схеме 1-2-3 или 1-3-2 или 4-х слойного с расщеплением одного из слоев на 2 и наложения по схеме 1-2-1-3 может быть развит в блоки, изображенные на фиг. 2, 5, 6 путем увеличения количества призм-модулей в блоке,

соответственно по фигурам, позиции 38-41, 42-53,70-83, отличающихся от предыдущих призм-модулей формами каналов, выполненными по принципу выбора наиболее

кратчайшего из всех возможных путей передачи экструдата от распределителя к формующей зоне и представленными на фиг. 2 в призмах-модулях 21, 25, 12, 16, 13, 17 позициями 84, 85, 86, 87, 88, 89, на фиг. 5 в

призмах-модулях44,45, 46,47,20,24,50,51, 52, 53, позициями 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99; на фиг. 6 в призмах-модулях 44, 45,46,47,21,25, 13, 17,46; 47, 70, 71, 38, 41, 78, 79, 80, 81 позициями 100, 101, 102, 103,

5 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117.

Призмы-модули 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79, 80,81,82,83, используемые для сборки блока по фиг. 6 могут быть идентичны призмам0 модулям позиций 48, 49, 38, 41, 12, 16. 13, 17, 39, 40, предыдущих блоков фиг. 5, 2, 1 и могут быть взаимозаменяемыми.

Формующий инструмент для однослойного покрытия собирается по одной из трех

5 возможных схем подвода экструдата, одна из которых изображена на фиг. 7, где распределительные 29, нагнетательные 32 и формующие 34,35 каналы образованы соответствующими парами призм-модулей

0 10(14); 11(15); 12(16).

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от поставленной задачи: одно или многослойное изолирование, цвет5 свое кодирование покрытий по внутренним и внешним поверхностям в виде полос на круглые, плоские или иные сложно-профильные длинномерные заготовки в режиме соэкструзии; подбирается комплект моду0 лей с формующими каналами, соответствующими геометрическим параметрам изделия, производится сборка модулей в блок по выбранной схеме и установка в камеру распределителя.

5 п р и м е р 1, Для двухслойного изолирования длинномерных заготовок (см. фиг.

1).

Заготовка или заготовки, подлежащие покрытию, поступают по распределитель0 ным 29 каналам призм-модулей 18, 22 и 10, 14 в зону формующих 34, 35 каналов призм- модулей 11,15 первого слоя и 12,16 второго слоя. Одновременно с помощью экструде- ров или иных питателей экструдат От, Оа

5 через входные отверстия корпуса 1 подается под давлением в нагнетательные камеры 3 и 4 распределителя 2. Под действием статического давления, возникающего в нагне- тательных камерах распределителя, экструдаты первого Oi и второго 02 слоев

соответственно через радиальные каналы 5. 7 первого слоя и б, 8 второго слоя двумя встречно-направленными, равномерно распределенными потоками подаются в распределительные каналы 26, 27, 28 призм-модулей 19, 23,18, 22 1-го и 2-го слоя и через нагнетательные каналы 30,31,32,33 призм-модулей 10, 14, 11, 15 поступают в формующие каналы 34 и 35 соответственно 1-го и 2-го слоя, расположенные в ребрах треугольных призм-модулей 11, 15, 12. 16 в области линии стыка их смежных граней, где окончательно формуются вокруг заготовки или заготовок в слои покрытий Oi, 02, по схеме 1 -2 с началом отсчета от заготовки или заготовок наружу. Таким же образом может быть реализована соэкструзия 3-х экструдатов от 3-х стационарно расположенных питателей, когда, не меняя позиций подвода соответствующих потоков Oi, 02, Оз в корпусе 1, предусматривающем количество кольцевых нагнетательных камер и пар радиальных каналов подачи расплавов к камере блока, равным количеству потоков экструдатов от питателей, можно путем установки соответствующего блока, например, изображенных на фиг. 2, 5, 6 получить соответственно соэкструзию слоев покрытий в сочетании 1-2-3, 1-3-2 1-2-1-3.

Пример 2. (см. фиг. 2) Для трехслойного экструдирования слоев в последовательности 1-2-3 с началом отсчета от заготовки или заготовок наружу.

Заготовка или заготовки поступают по распределительным каналам 29 в зону формования к формующим каналам 34, 35. 88, 89 1-, 2-, 3-го слоев, выполненных в сопряженных гранях призм-модулей 11,15,12,16 и 13, 17. Одновременно экструдэты Oi. Оз. Оз соответственно по распределительным каналам 27, 32. 33. 26, 33. 31 и 84, 86, 87. выполненным в сопряженных, смежных гранях призм-модулей 19, 23, 18, 22, 10, 14 1-го слоя, 20,24, 11, 15 2-го слоя и 21,25, 12, 16 3-го слоя, поступают в формующие каналы 34, 35 и 88, 89 соответственно 1-го, 2-го и 3-го слоя, расположенные в ребрах треугольных призм-модулей 11, 15, 12, 16, 13, 17 в области линии стыка их смежных граней, где окончательно формируются вокруг заготовки или заготовок в слои покрытий Oi, 02, Оз по схеме 1-2-3 с началом отсчета от заготовки или заготовок наружу.

Пример 3. (см. фиг. 5) Для трехслойного экструдирования слоев в последовательности 1-3-2 с началом отсчета от заготовки или заготовок наружу.

Заготовка или заготовки поступают по распределительным каналам 29 в зону формования к формующим каналам 34, 35, 88,

89 1-го, 2-го и 3-го слоев, выполненным в сопряженных гранях призм-модулей 11. 15. 12,16, 13, 17. Одновременно экструдаты: Oi по каналам 27, 32, 33 поступает к формую- 5 щим каналам 34 первой пары призм-модулей 11, 15; 02, Оз по распределительным каналам 90,91,96, 97,98, 99 и соответственно 92, 93, 94, 95, перекрещиваясь в распределительных каналах призм-модулей 44,45,

0 46. 47 меняются местами в последовательности наложения на заготовку; поток экс- трудата Оз поступает через распределительные каналы 94-95 призмы- модуля 20, нагнетательные каналы призм5 модулей 11-15 к формующим каналам 35 второго слоя в призмах-модулях 12-16, а поток экструдата 02 по распределительным каналам 86,87 к формующим каналам 88, 89 3-го слоя в призмах-модулях 13-17. Таким

0 образом формуются 3 слоя покрытия, во втором и третьем слоях которого находятся соответственно 3- и 2-й экструдаты.

Пример 4. На фиг. 6 изображен блок формующего инструмента для 4-х слойного

5 экструдирования покрытий от трех экстру- деров с расщеплением одного из экструдатов и чередования слоев со вторым экструдатом и третьим по схеме 1-2-1-3. Заготовка или заготовки поступают по

0 распределительным каналам 29 в зону формования к формующим каналам 34. 35, 88, 89. 106. 107, 116, 117 1-го, 2-го, 3-го и 4-го слоя в соответствующих парах призм-модулей 11, 15, 12, 16, 13, 17, 78, 79. 80, 81.

5 Одновременно экструдаты: От, распределяясь по каналам 27 и 100, 101; частично поступает в нагнетательный канал 32, 33 призм-модулей 10, 14 и формующий канал 34 призм-модулей 11,15 первого слоя, час0 тично по каналам 100, 101 призм-модулей 44, 45 и 102, 103 призм-модулей 46, 47, перекрещиваясь в зоне призм-модулей 44, 45 с потоком 02, проходящим через эти же призмы-модули 44, 45 по каналам 90, 91

5 поступает по каналам 104, 105, 86, 87, призм-модулей 21, 25. 12, 16 к формующей зоне 3-го слоя, образуемой формующими каналами 88, 89 и 106. 107 призм-модулей 13, 17 и 78, 79, поток второго экструдата 02

0 из каналов 90. 91 по каналам 26, 30, 31; призм-модулей 20, 24, 11, 15, поступает к формующим каналам 35 призм-модулей 12. 16 второго слоя. Экструдат потока Оз по каналам 108. 109, 110. 111. 112. 113, 114,

5 115; призм-модулей 46, 47, 70, 71, 38, 41, 78, 79 поступает к формующей зоне 4-го слоя. образуемой формующими каналами 116, 117 призм-модулей 80, 81, таким образом окончательно сформированные 1. 2, 3, 4 слои покрытий содержат экструдаты первого, второго, первого и третьего потоков, т.е. соответствуют схеме расположения от заготовки наружу 1-2-1-3,

Таким же образом, при наличии трех и более стационарно-расположенных питателях, для соэкструзии покрытий с различными вариантами их чередования и последовательности нанесения слоев, формующий инструмент может быть выполнен в виде блока из призм-модулей с дополнительными каналами, проходящими вне сопряженных граней призм-модулей, причем количество призм-модулей определяется выбранным вариантом чередования и нанесения слоев покрытия.

Пример 5, На фиг. 7 изображена часть блока формующего инструмента для однослойного экструдирования покрытия от одного любого из 3-х стационарно расположенных питателей, где заготовка или заготовки поступают по распределительным каналам 29 в зону формующих каналов 34, 35 и туда же по каналу 32 призм-модулей 10,14, 11, 15 одновременно поступает поток экструдата OL

Так, реализованные устройства для одновременного наложения 2-х и более слоев кабельного полимерного покрытия с помощью 2-х зкструдеров с диаметром червяка 160. 32 и 45. 40 обеспечивают качественное изготовление: двух концентрических слоев, комбинированного покрытия, предусматривающего расщепление основного слоя на 2 с внесенным между основными дополнительного; цветового кодирующего покрытия в виде чередующихся с заданным тактом относительно жил в плоском кабеле полос. В этих головках длина распределительно-нагнетательно-формую щей системы в несколько раз меньше, чем у известных, что позволяет использовать нагнетательные мощности питателей более рационально.

Таким образом, предлагаемая конструкция устройства для экструзии полимеров в сравнении с прототипом имеет следующие преимущества: обеспечивает условия соэкструзии многослойных покрытий в различном сочетании и последовательности различных по функциональному назначению слоев на длинномерные разнопрофильные изделия; повышает производительность, благодаря уменьшению гидравлического сопротивления каналов течения полимеров за счет

уменьшения габаритов устройства подлине и диаметру; обеспечивает технологичность при изготовлении нагнетательно формующих каналов формующей системы: снижает

трудоемкость обслуживания за счет исключения операции настройки концентричности слоев экструдируемого покрытия как во время запуска, так и в процессе производственного цикла.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Устройство для экструзии полимеров, содержащее корпус с входными отверстиями, распределители потоков расплава экс- трудируемых полимеров с нагнетательными

кольцевыми и радиальными каналами, формующий инструмент, с формующими каналами, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и упрощения обслуживания при уменьшении габаритов устройства, инструмент выполнен в виде блока из примыкающих одна к другой ребрами и гранями прямоугольных и образующих в основании сборки прямоугольник треугольных призм-модулей, распределительные, нагнетательные и формующие каналы расположены в области ребер смежных граней треугольных призм-модулей, а нагнетательные каналы выполнены в плоскостях сопряжения граней парных треугольных

призм-модулей, причем распределительные каналы выполнены в сопряженных гранях прямоугольных призм-модулей, примыкающих к треугольным.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что размеры ребер прямоугольных

и треугольных призм-модулей формующего инструмента равны или кратны.

3.Устройство по пп. 1 или 2, о т л и ч а- ю щ е е с я тем. что высоты боковых граней

прямоугольных и треугольных призм-модулей формующего инструмента равны между собой и больше поперечных размеров покрываемых длинномерных изделий.

4.Устройство по п. 1 или 2, или 3, о т л и- чающееся тем, что при экструзии покрытий

с различными вариантами их чередования и последовательности нанесения слоев, формующий инструмент выполнен в виде блока из призм-модулей с дополнительными кана- лами, проходящими вне сопряженных граней призм-модулей, причем количество призм- модулей определяется выбранным вариантом чередования и последовательностью нанесения слоев покрытий.

29 2Р 21 27 25

3 S3Q3S8&87 38

Изобретение относится к электротехнике, в частности к оборудованию для изготовления кабельных изделий. Цель изобретения - повышение качества и упро4.V / / 7 2J 27 7 & 9 2826S 3 щение обслуживания при уменьшении габаритов устройства. Устройство состоит из корпуса 1 с входными отверстиями для подачи расплава полимера Oi, Оа, Оз, ., On от питателей, распределителя потоком 2 с кольцевыми или полукольцевыми нагнетательными камерами 3, 4 количеством, равным числу потоков, и радиальными каналами 5, 6, 7, 8 подачи расплава к камере 9 с блоком формующего инструмента, собранного из треугольных 10-17 и прямоугольных 18-25 призм-модулей, в гранях и ребрах которых выполнены распределительные 26-29, нагнетательные 30-33 и формующие 34, 35 каналы, фиксируемые в камере 9 распределителя 2 с помощью систем крепления 36, 37. 3 з.п. ф-лы, 7 ил. 2720 4 / б геюятз jr ay//Ц (Л С 00 ю 00 00 о о ФигЛ

ФУ2.2.

9Ц2.5.

ц

Puts.

РигА

шг

mm тм

Фиг.6.

mm

Лв

ff i2